镍基合金中γ制造技术

本发明专利技术公开了镍基合金中γ

【技术实现步骤摘要】
镍基合金中
γ
′
相金相的腐蚀剂、制备及腐蚀方法


[0001]本专利技术属于金属材料的微观组织分析领域，具体涉及镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀剂、制备及腐蚀方法。

技术介绍

[0002]镍基合金是以镍为基体，具有良好高温力学性能、抗氧化腐蚀性能，兼有良好高温组织稳定性的一类合金，已在航空、航天、电力、石油化工等领域得到广泛应用。这类合金的力学性能与其组织结构密切相关，而γ
′
相是镍基合金的主要强化相之一，γ
′
相(即Ni3Al相)为面心立方结构，每个晶胞中有4个原子，晶格常数a＝0.3589nm，γ
′
相的形态、尺寸及分布等都关系到镍基合金的高温力学性能，因此对镍基合金中γ
′
相析出特征进行观察分析，这对合金长期服役后性能劣化程度评价和开发新型合金都具有重要指导意义。
[0003]目前镍基合金中γ
′
相常用的金相腐蚀方法有两种，一种为利用H3PO4+H2SO4+CrO3混合液电解腐蚀，文献《混晶组织对GH4720Li合金高温力学性能的影响》报道了镍基合金GH4720Li中γ
′
相的电解腐蚀方法为：电解液为170mL H3PO4+10mL H2SO4+15g CrO3，电压为2至5V，电解时间为2至5秒；文献《不同固溶冷速GH4096高温合金在高温蠕变测试中γ
′
相的演变行为》给出了GH4096中γ
′
相的电解腐蚀方法为：在32g CrO3、2ml H2SO4和3mL H3PO4混合溶液中以3.8V电压进行电解腐蚀；文献《617B镍基高温合金长期时效组织演变》报道了利用H3PO4+H2SO4+CrO3混合液电解腐蚀镍基合金617B中的γ
′
相，电解电压为10V，电解时间为10秒。然而该类型电解腐蚀方法中使用的CrO3具有强致癌性，对人体危害极大，使用或存放不当则会导致严重后果，难以广泛应用。另一种为化学擦蚀方法，文献《热力耦合对一种第四代镍基单晶高温合金1100℃蠕变组织演变的影响》报道了利用1％HF+33％HNO3+33％CH3COOH+33％H2O混合溶液腐蚀镍基单晶高温合金中γ
′
相。该腐蚀剂中的HF具有强腐蚀性和毒性，利用该方法存在一定安全隐患，难以广泛应用。因此，为了对镍基合金中的γ
′
相的析出特征进行观察分析，需要开发一种安全、可靠、简单有效的金相腐蚀剂和使用方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀剂、制备及腐蚀方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂，包括盐酸、硫酸和水组成的液相和硫酸铜，每100ml液相中溶解有12g CuSO4·
5H2O；
[0007]在液相中，按照体积份数计，包括40～50份的盐酸、3～7份的硫酸和43～57份的水。
[0008]进一步的，以质量分数计，镍基合金的组分为，22％Cr、54％Ni、12％Co、1.3％Fe、8.6％Mo、0.45％Ti；材料状态为时效时间10000～24000小时。
[0009]进一步的，盐酸质量百分比为36％，硫酸质量百分比为98％。
[0010]进一步的，盐酸、硫酸和水组成的液相和硫酸铜均为分析纯级。
[0011]进一步的，水为室温下电阻率达18MΩ
·
cm的超纯水。
[0012]一种根据权利要求本专利技术所述的镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂制备方法，按照体积份数计，将3～7份的硫酸和40～50份的盐酸依次注入43～57份的水中，每100ml液相中添加12g CuSO4·
5H2O进行溶解，溶解过程中利用玻璃棒搅拌，直至固体全部溶解。
[0013]一种镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀方法，其特征在于，蘸取本专利技术的镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂后，擦拭在清洁平整的镍基合金试样表面，停留5～20秒钟。
[0014]进一步的，镍基合金试样的擦拭面经过了研磨和抛光。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术提供了镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀剂，该腐蚀剂液相(按照体积分数计)包括40～50份的盐酸、3～7份的硫酸和43～57份的水，每100ml液相中溶解有12g CuSO4·
5H2O。该腐蚀剂通过特定比例的盐酸和硫酸协同作用用于腐蚀镍基合金基体γ相，为避免腐蚀γ
′
和减缓对基体γ相的腐蚀，加入的缓蚀剂CuSO4·
5H2O和43～57份的水，控制了腐蚀剂的腐蚀能力，避免了腐蚀剂腐蚀能力过强，腐蚀时间不易控制。本专利技术的优势在于腐蚀掉了镍基合金中的基体γ而获得的组织内γ
′
相，成像效果清晰，于此同时还可以得到镍基合金中晶界和晶体内碳化物的轮廓及形貌。本专利技术所用的原材料试剂均为实验室中常用试剂，不含对人体有毒有害的试剂，可以广泛推广应用。经过腐蚀，可以显示服役不同时间后的镍基合金中的γ
′
相的析出特征，可掌握镍基合金的微观组织老化规律，对合金长期服役后性能劣化程度评价和开发新型合金都具有重要指导意义。
[0017]本专利技术提供了镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀剂的制备方法，易于操作、稳定可靠。
[0018]本专利技术提供了镍基合金中γ
′
相金相的腐蚀剂的腐蚀方法，操作可控。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1腐蚀后的γ
′
相的扫描电子显微镜照片(50000倍)；
[0020]图2为本专利技术实施例2腐蚀后的γ
′
相的扫描电子显微镜照片(50000倍)；
[0021]图3为本专利技术实施例3腐蚀后的γ
′
相的扫描电子显微镜照片(80000倍)；
[0022]图4为本专利技术实施例4腐蚀后的γ
′
相的扫描电子显微镜照片(100000倍)；
[0023]图5为本专利技术实施例5腐蚀后的γ
′
相的扫描电子显微镜照片(50000倍)。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂，其特征在于，包括盐酸、硫酸和水组成的液相和硫酸铜，每100ml液相中溶解有12g CuSO4·
5H2O；在液相中，按照体积份数计，包括40～50份的盐酸、3～7份的硫酸和43～57份的水。2.根据权利要求1所述的一种镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂，其特征在于，以质量分数计，所述镍基合金的组分为：22％Cr、54％Ni、12％Co、1.3％Fe、8.6％Mo和0.45％Ti；材料状态为时效时间10000～24000小时。3.根据权利要求1所述的一种镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂，其特征在于，盐酸质量百分比为36％，硫酸质量百分比为98％。4.根据权利要求1所述的一种镍基合金中γ
′
相金相腐蚀剂，其特征在于，盐酸、硫酸和水组成的液相和硫酸铜均为分析纯级。5.根据权利要求1所述的一种镍基合金中γ

【专利技术属性】
技术研发人员：李江，唐丽英，李季，侯淑芳，周荣灿，王博涵，史志刚，刘雪峰，何晓东，宁娜，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：